[發明專利]環氧樹脂組合物

無效

• 申請號: 96193565.0
• 申請日: 1996-04-25
• 公開（公告）號: CN1183109A
• 公開（公告）日: 1998-05-27
• 發明（設計）人: K·戈什;J·M·亨特;L·邁盧斯
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C08G59/18
• 分類號: C08G59/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉金輝

本發明涉及新的環氧樹脂組合物，特別涉及一種室溫固化且耐候的涂料組合物和一種新的固化劑。

人們知道環脂族環氧樹脂可固化成一種硬的涂層，該涂層有優異的耐候性。該固化產物的優異耐候性使這種環氧樹脂大有可能用于土木工程應用，如工業維護和海洋涂料。然而對于這樣的應用，其它的一些性能也重要，如快速室溫固化、快速變硬、高光澤和膜的透明性。可是這些性能對環脂族基環氧樹脂而言，僅僅是一般。當用環脂族胺固化時，雙酚基環氧樹脂組合物則有好的物理性能和室溫固化性能。這些環脂族胺如1，3-二(氨甲基)環己烷和降冰片烷二胺，它們通過稀釋在芐醇中、與雙酚基環氧樹脂部分加合和/或摻入促進劑已加以改性。然而，固化的雙酚基環氧樹脂組合物的耐候性差。

人們希望得到成膜的環氧樹脂組合物，該組合物有環脂族環氧樹脂的耐候性優點和良好的室溫固化性能。

依照本發明，提供了一種組合物，該組合物包括(a)一種環脂族二元或多元醇的二或多縮水甘油醚和(b)有效量的固化劑，該固化劑包括一種環脂族二元或多元醇的二或多縮水甘油醚與一種降冰片烷二胺的2∶1加合物。環脂族環氧樹脂與加合物固化劑的結合提供了一種成膜組合物，該組合物有良好的耐候性和室溫固化性能。優選步驟(a)和(b)中的縮水甘油醚為環脂族二醇的二縮水甘油醚。

本發明的組合物包括一種環脂族環氧樹脂，該環氧樹脂包括具有飽和C-C鍵且平均至少約兩個相鄰的環氧基團的二或多縮水甘油醚。此類環脂族環氧樹脂可通過，例如二或多元酚的多縮水甘油醚的氫化或氫化雙酚與環脂族二或多元醇的縮水甘油化而制備。優選環脂族環氧樹脂為2，2-二(4-羥基環己基)丙烷與1，4-環己烷二甲醇的縮水甘油化產物，它們可分別為購自Shell?Chemjcal?Company的EPONEXRESIN?1510和HELOXY?MODIFIER?107。(EPONEX和HELOXY為商標)。

本發明組合物任意性可有可無地但優選(對于長適用期并不重要的應用)包括一種有至少三個丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯端基的丙烯酸酯(本文稱為(甲基)丙烯酸酯)。這些酯包括脂族多元醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，例如烯化多元醇、脂環族多元醇和高級多元醇如三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二縮季戊四醇、三縮季戊四醇等的多丙烯酸酯或多甲基丙烯酸酯及其混合物。這些丙烯酸酯包括，例如三羥甲基乙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和二縮季戊四醇五丙烯酸酯。本發明組合物優選用的丙烯酸酯為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。

上述(甲基)丙烯酸酯在該組合物中所占的量一般為環脂族環氧樹脂重量的5-40％(重量)，優選5-20％(重量)。它們通常以與環氧樹脂的共混物形式加入到該組合物中。該共混物通過如下方式適當形成，即在室溫或略高的溫度下(高到約125°F(51.7℃))，將丙烯酸酯加入到環氧樹脂中，輕輕攪拌能有效地得到一種丙烯酸酯沒有聚合的均一共混物的時間。

本發明組合物包括一種環脂族二或多縮水甘油醚與一種降冰片烷二胺的加合物。該降冰片烷二胺包括可由如下化學式表示的化合物：例如2，5-二(氨甲基)二環庚烷，2，6-二(氨甲基)二環庚烷和它們的混合物。

將過量的二胺與二或多縮水甘油醚在適于形成反應產物的條件下反應而適宜地制備該加合物。在該反應條件下，平均2或更多摩爾的胺與一摩爾二縮水甘油醚或多縮水甘油醚反應，這樣反應產物有胺的活性氫。該反應可在25-150℃的溫度范圍內進行，特別是50-125℃。它適當地經如下方式進行，即加入稀釋劑如芐醇或脂肪醇乙氧基化物，加熱到約80℃后，加入二縮水甘油醚，加熱到約120℃并保溫，直到產物的酸值穩定。然后加入堿性水溶液如氫氧化鈉或氫氧化鈣到反應產物中進行中和，除去任何鹽酸副產物(來自二縮水甘油醚中結合的氯)，然后在90-120℃下減壓(40-50mmHg)蒸餾出水。然后將產物過濾，除去副產物鹽。該反應優選在過量二胺下進行，即每摩爾二或多縮水甘油醚至少約4摩爾二胺，優選每摩爾二或多縮水甘油醚5-10摩爾二胺。反應結束后，未反應的二胺例如可經真空蒸餾除去。該加合物保存方便，可最后以溶在制備它的稀釋劑中的形式加入到環氧樹脂組合物中。典型情況下，該加合物占稀釋劑與加合物固化劑總重量的20-50％(重量)，優選30-35％(重量)。稀釋劑優選作為加合物的載體和固化反應的溫和促進劑。